Linux Command Line_1_Shell基础

 

引言

图形用户界面（GUI）让简单的任务更容易完成，命令行界面（CLI）使完成复杂的任务成为可能。

第一部分：Shell

本部分包括命令行基本语言，命令组成结构，文件系统浏览、编写命令行、查找命令帮助文档。

基础知识

基础操作方式

在Linux中，在图形界面中打开Terminal的快捷键是Ctrl+Alt+t。

在Terminal中，按键盘的上下箭头，可以出现曾经输入过的命令，默认500行。关闭Terminal后会保存。

按键盘的左右箭头可以实现输入字符时光标的切换，可以移动到用户正在编辑部分的任意位置。

在Terminal中，鼠标不可以制定光标位置，鼠标左键可以用于选中文本，右键可以进行复制黏贴（有的系统是显示选项卡，有的是直接复制黏贴操作）。

命令行中，会出现一行短文字，格式类似于ebd@ubuntu:~$或[me@linuxbox ~]$。解释一下，基本格式是"用户名@主机名 当前工作目录 权限符"。~代表用户的家目录。普通用户的权限符是$，如果变成超级用户，用户名变成root，权限符变成#

Linux基础知识

在Linux中，一切皆文件，文件没有后缀名，文件名和命令名对大小写敏感，文件名以.开头的文件是隐藏文件。

番外1：Ubuntu使用root登录GUI系统

安装Ubuntu后设定root密码及开机使用root用户登录：

CentOS，openSUSE等系统在安装系统过程中会有设置root密码的步骤，而Ubuntu没有此步骤。

在Ubuntu安装完毕后，在Terminal中输入sudo passwd -u root，按提示设置密码后，切换为root用户，输入命令su，输入密码，用户权限符由$变为#。

再安装vim文本编辑器，输入命令apt install vim，按提示安装成功后，用vim打开vim /usr/share/lightdm/lightdm.conf.d/50-ubuntu.conf，按键盘INSERT键进行编辑，在下方加入代码

greeter-show-manual-login=true
all-guest=false

按Esc解除编辑，按":wq"保存并退出。

接着用vim /etc/pam.d/gdm-autologin，用vim编辑，在auth required pam_succeed_if.so user != root quiet_success前加上#，备注起来；同理再用vim对vim /etc/pam.d/gdm-password在auth required pam_succeed_if.so user != root quiet_success前加上#，备注起来。

最后输入reboot进行重启，重启后就可以使用root进行开机图形用户界面登录了，开机用户名处选择未列出，用户名输出root，再输入密码即可。

番外2：Ubuntu搭建c++开发环境和vscode编辑器

教程链接

从零开始学命令

体验命令行之使用date和cal，df和free

输入date命令可以显示系统当前的时间和日期；

输入cal命令可以显示当前月份的日历。

输入df命令可以查看磁盘剩余的数量；

输入free命令可以查看当前内存空闲的情况。

exit

输入exit命令，可以结束并关闭当前终端会话。

清屏

输入clear命令进行向下翻页；

输入reset命令进行历史内容清空；

输入printf '\033c'命令进行历史内容清空。

用户操作概要

reboot	用于重启机器
poweroff	用于关闭系统
useradd    xxxx	用于添加用户
su  xxx	用户将用户切换为xxx
whoami	查看当前用户

在Linux系统中，普通用户可以在没有其他用户时使用reboot进行重启，使用poweroff可以关机，有其他用户时可以按照提示操作。useradd命令可以进行新用户的创建。需要切换用户时，使用命令su NAME切换到NAME用户，可以使用whoami命令来查看当前操作的用户名（其实每行前面的提示符就有）。



Q&A

Q：shutdown和poweroff和reboot的区别？

A：shutdown是poweroff和reboot的结合，参数-r表示reboot，-h表示poweroff

在root用户下，使用shutdown -r +10表示在10分钟后重新启动系统，shutdown -h now表示立即关机。

网络入门之ifconfig和ping

• ifconfig —— 列出网络相关信息
• ping IP/DNS —— 连接某个ip或网址

在Ubuntu系统中，如果提示没有此命令，首先通过sudo apt install net-tools安装网络工具。安装完成后，可以使用ifconfig命令来查看网络相关信息。可以使用ping命令了解网络之间的连接情况。



除了网络设备和状态外，如果正确启动了can驱动和can卡，can设备状态也会列出。

虚拟机使用桥接网络后，利用Windows下的ipconfig和Linux下的ifconfig得到主机和虚拟机的ip地址，可以相互ping通。

文件系统中跳转

• ls —— 列出目录中的内容
• cd —— 更改当前目录
• pwd —— 打印出当前工作的目录位置

Linux的文件系统是一个树形结构，树根是根盘符（根节点），结点按照用户的需求，具有不同的深度。任何时候，用户都像置身迷宫之中。当用户打开一个Terminal时，默认位置在用户的家目录（~）中。使用普通用户登录Linux系统时，家目录及其子目录是唯一允许普通用户进行写操作的地方。

可以键入pwd命令来显示当前的工作目录（绝对路径）；

可以用ls命令来列出当前目录下的所有文件和子目录（相对路径）；

可以使用cd命令进行当前工作目录的更改（可输入绝对路径或相对路径）。

在Linux中，可以在输入命令后接上选项。一个相对完整的命令应该是这样的：command -options arguments。

ls命令的选项如下表：

ls常用选项一览
选项	长选项	描述
-a	--all	展示包括隐藏文件和隐藏目录在内的所有文件和目录
-d	--directory
-l		以列表形式详细显示
-h	--human-readable	人性化展示
-r	--reverse	以相反的顺序进行显示
-S		按照文件大小排序
-t		按照修改时间排序
-F
-i		列出文件或目录的索引号

ls长输出时的各字段含义

如drwxr-xr-x，d表示此文件名是一个目录（d表示目录，-表示文件，l表示硬链接），后面9个字母是三组rwx，分别表示文件属主自己、文件属主所在用户组、其他用户是否能对此文件或目录进行读(r)、写(w)、运行(x)，有字母表示有此权利，-表示没有此权利。

路径问题

路径可以分为绝对路径和相对路径。绝对路径始于根目录，紧跟着一个一个的子目录，直到达到所期望的目录或文件。 相对路径始于当前工作目录，表示目标文件或目标目录相对于当前工作目录的路径。

在相对路径中，./表示当前目录，../表示回到当前目录的上一级（父）目录。绝对路径默认从根目录开始，即第一个/表示根目录。

研究操作系统

• ls —— 列出目录中的内容
• file —— 确定文件类型
• less —— 浏览文件中文本内容

在Linux中，文件是没有扩展名的，很难通过一个名字知道这个文件是个什么文件。在windows中，.png文件是一张图片，.dll文件是一个动态链接库，那怎么知道在Linux下，一个文件是什么类型的呢？

使用file命令，可以很清楚的知道文件的类型。不论文件名是否有后缀，都可以将文件的类型正确的识别。





输入命令less可以查看文本型文件的内容。可以看出，上图中的File_Rename是一段代码，是文本格式的文件，其他的一个是mp3文件，一个是png矢量图文件。使用命令less File_Rename对此文本文件进行查看。在显示文本文件内容后，使用b进行向上翻页，使用空格进行向下翻页，使用上下箭头进行向上或向下一行的移动，使用q键进行退出，使用/键进行索引，使用n键进行/之后的下一次索引，使用G跳到最后一行，用g跳到第一行。

系统目录一览

/	根目录，根盘符。
/boot	系统启动相关文件。 包含内核，RMA磁盘映像和启动加载程序。
/etc	配置文件，包含一系列Shell脚本，系统启动时脚本会运行每个系统服务，是可读文本文件。
/dev	包含设备结点的目录。内核维护着它支持的设备。
/home	用户的家目录，用户家目录在/home/Username，普通用户只能在自己的目录下创建文件。
/root	管理员的家目录。
/lib	静态库文件和动态库文件，/lib/modules是内核模块文件。
/lost+found	当部分恢复了一个损坏的文件才会用到的目录。
/media	移动设备的自动挂载点目录，如光驱和USB驱动。
/mnt	挂载点目录，是一个额外的临时文件系统。
/opt	可选目录，第三方程序和软件产品的安装目录。
/proc	内核映射文件，是一个伪文件系统，是内核的窥视孔，是只读的。
/sys	跟硬件设备相关的属性映射文件，是一个伪文件系统。
/tmp	临时文件，每次重新启动都会自动清空。还有/usr/tmp。
/var	经常变化的文件，如数据库 假脱机文件 邮件等，/var/log是日志文件目录。
/bin	用户命令，可执行文件；用到的库文件可能在/lib，配置文件在/etc
/sbin	管理命令，可执行文件；用到的库文件可能在/lib，配置文件在/etc
/usr	只读文件，其中/usr/local是第三方软件。
/usr/bin	系统安装的可执行程序。
/usr/lib	是/usr/bin目录中程序所用的库文件。
/usr/local	让系统使用的程序的安装目录，默认为空。由源码编译的程序会在./bin下。
/usr/sbin	包含系统管理程序。
/usr/share	是很多由/usr/bin目录中程序使用的共享数据。
/usr/share/doc	大多数系统中软件的文档所在地。

操作文件和目录

• cp —— 复制文件和目录
• mv —— 移动/重命名文件和目录
• mkdir —— 创建目录
• rm —— 删除文件和目录
• ln —— 创建硬链接和符号链接

在图形文件管理器中对上面列出的任务会更容易些，而命令行的程序优点在于对复杂文件任务的操作。

可以输入mkdir dir1在当前路径下创建一个名为dir1的目录，也可以在当前路径下一次创建多个目录，如mkdir dir1 dir2 dir3；

可以输入 cp item1 item2将item1复制到item2，item要求是一个可以识别的路径，可以使文件或者目录；

可以输入 mv item1 item2将item1移动到item2，具体要求和cp命令类似；

可以输入rm item，将当前目录下的item进行删除；

（请注意：务必先用ls item将需要的item列出，正确后使用rm进行删除，以免错删造成麻烦！）

通配符

在Terminal中，可以按照名字，使用通配符进行匹配。通配符可以理解为另一个维度的正则表达式。利用通配符的规则，可以在指定的文件范围内正确匹配出满足通配条件的文件和目录。

通配符	含义	示例
*	匹配任意长度的字符，包括0 1或多个	a*.cpp     以a开头的以.cpp结尾的文件或目录
?	匹配任意的单个字符	RT?123456     RT和123456中间有一个字母的文件或目录
[ ]	匹配括号中出现的单个字符
[:upper:] [A-Z]	匹配一个大写字母	[:upper:]*[:digit:]     大写字母开头，数字结尾的文件活目录
[:lower:] [a-z]	匹配一个小写字母
[:alpha:] [a-Z]	匹配一个字母，大小写均可
[:digit:] [0-9]	匹配一个数字字符
[:alnum:] [A-Z,a-z,0-9]	匹配一个数字或字母
[^…]	匹配…之外的一个字符
[:blank:]	匹配一个水平空白字符
[:space:]	匹配一个水平或垂直空白字符
[:punct:]	匹配一个标点
[:print:]	匹配一个可打印字符
[:cntrl:]	匹配一个不可打印字符

使用通配符，可以匹配出满足用户条件的文件和目录。

小技巧：多个命令顺序执行

用户可以通过;将多条命令放在一起一同执行。

使用命令

• type —— 说明怎样解释一个命令
• which —— 显示会执行哪个可执行程序
• man —— 显示命令手册页
• apropos —— 显示一系列适合的命令
• info —— 显示命令info
• whatis —— 显示一个命令的简洁描述
• alias —— 创建命令别名

一共可以分成4种命令：

• 可执行程序（file）
• shell的内建命令（builtin）
• shell函数（keyword）
• 命令别名（alias）

利用type command来显示命令的类型，参数-t可以说明命令类型，-p可以知道可执行文件的路径，-P可以知道可执行文件和别名命令的路径。



利用命令help可以显示shell内建命令的帮助文档。对于内部命令，使用help command；对于外部命令，使用command --help。一般来说，builtin和keyword类型的命令使用help command，如help kill和help if； file和alias类型的命令使用 command --help，如vi --help和grep --help。

利用man命令可以查看所有文件（命令）的相关帮助。man一共有9个章节的内容，如man 7 man就可以查看第七章中的man命令的相关解释。一般使用man commandman加命令名就可以查看帮助了。另外，如果使用man加命令名找到了用户不想要的东西（也就是发生重名），可以更改章节号进行进一步查看。 第一章是可以从Shell运行的命令（man命令的默认参数）；第二章是必须由内核完成的功能（系统调用）；第三章是库调用；第四章是dev中的文件；第五章是配置文件的格式；第六章是游戏；第七章是宏；第八章是管理命令；第九章是废弃章节。另外，如果不知道这命令是什么类型或属于哪个章节，可以使用man -a command进行章节一览，看看哪些章节中有这个命令，按照指示执行即可。

利用info命令可以得到比help更为详细的帮助文档。

利用alias命令可以创建别名。如alias fooo='cd ~ ; ls'就是把等号后面的命令创建一个新的别名，以后每次使用fooo，就会回到用户家目录并列出所有项。当然，在用户不想使用自定义别名后可以使用unalias命令将之前定义的别名命令进行取消，如unalias fooo之后就不再能使用fooo命令了。

利用whatis命令可以得到一个简洁的命令介绍。

重定向

• cat —— 连接文件
• sort —— 排序文本行
• uniq —— 报道或省略重复行
• grep —— 打印匹配行
• wc —— 打印文件的行数、单词数和字节个数
• head —— 输出文件第一部分
• tail —— 输出文件的最后一部分

在默认情况下的Terminal中，标准输入是键盘，标准输出和标准错误会直接显示在屏幕上。根据Linux一切皆文件的思想， 实际上的输入输出是在叫做STDIN、STDOUT或STDERR的特殊文件中。所谓的重定向，就是更改输出走向和输入来向，将输入输出和磁盘文件进行挂钩，而不仅仅是使用STDIN、STDOUT或STDERR这些特殊文件。

文件种类	英文简称	标示符
标准输入设备	STDIN	0
标准输出设备	STDOUT	1
标准错误输出	STDERR	2

重定向标准输出

I/O重定向允许我们重新定义标准输出送到哪里。使用">"或">>"进行输出重定向，>表示覆盖输出，>>表示追加输出。ls -l /usr/bin > ls_output.txt表示将bin中的文件列出，保存在当前工作目录的ls_output.txt文件中。如果只用覆盖输出">"重定向符号，会导致文件被覆盖，只能保留最新的一次重定向指令的结果；如果要保留多次的重定向结果，建议使用">>"符号。

重定向标准错误输出

如果命令输入错误，进行重定向标准输出符">"或">>"，就会得到一个空文件。因为像ls之类的指令，错误的位置不会得到任何标准输出。这可以作为清空文件的一个命令，但是如果你想在文件中得到这个错误信息，就必须进行重定向,使用"2>"和"2>>"来进行标准错误重定向。

注：">"和">>"默认为重定向标准输出，如果需要重定向标准错误输出，应使用"2>"和"2>>"。

重定向STDOUT和STDERR到同一文件

上文注释到，STDOUT和STDERR的重定向符是不同的，那如何通过一条命令，可以同时重定向STDOUT和STDERR两种输出，到同一个文件中呢？

可以在原命令最后添加2>&1在STDOUT重定向(1)的功能上增加STDSTDERR(2)功能。

将不需要的输出重定向到/dev/null

可以将不需要的数据进行重定向，位置是/dev/null，这个操作相当于没有存储、没有显示任何数据。

连接命令cat

cat命令读取一个或多个文件，然后复制他们到标准输出。换而言之，cat file.txt可以把文本类型的文档直接输出在命令行中。

利用cat命令和>重定向符也可以对简单文本进行输入。使用cat > file可以进行文档输入工作。

要记得，使用cat命令输入完毕后，是使用键盘的Ctrl+D键进行结束操作的。

管道线 |

如果在命令行中，有command1 | command2形式出现，则表示先执行command1再执行command2，且command2的输入是command1的输出，|表示管道线。利用管道线，可以运行多个命令，最终输出一个结果。例如：ls -l / | less就是将根目录中的详细项利用less文本查看器进行输出。

将若干跟管道线结合在一起使用，形成一个复杂的操作，就被称作过滤器。在过滤器中常见的命令有sort、uniq等。sort命令可以进行排序，uniq命令可以进行去重，wc命令可以查看文本大小。例如，使用ls /usr/bin /bin会将两个文件分别排序后输出，使用ls /usr/bin /bin | sort | less会将两个文件合并排序后输出，使用ls /usr/bin /bin | sort | uniq | less会将两个文件合并排序并去重后输出。wc命令输出的三个数字分别是文档总行数，总单词数，总字节数。

Q&A

Q：Linux中的";"和"|"都可以进行执行，区别是什么？

A：";"是依次执行，不论成功失败，都会执行每一条语句，而"|"是管道，需要符合后一个参数的输入是前一个参数的输出，相当于执行一条复杂的语句。

打印匹配行grep

使用grep pattern file可以将文本文件中和通配符pattern的匹配行进行打印。例如：ls /usr/bin /bin | sort | uniq | grep zip可以将名字中含有zip的行进行打印。 grep的常用参数主要有-i（忽略大小写）和-v（打印不包含字符）。

打印并保存tee

在Linux中，结果要么被显示出来，要么被打印出来。将tee命令安装在管道上可以在打印的同时保存文件。例如ls /bin | tee file1.txt | grep zip，这个命令将/bin中的文件名都保存在file1.txt中，并在这些文件名中找出带有zip的进行输出。